Ultrafast optically-induced magnetization and conductivity dynamics in the europium chalcogenides

Elektrische en magnetische eigenschappen van exotische halfgeleiders

Michiel Donker bestudeerde een exotische groep magnetische halfgeleiders: de europium chalcogenides. Magnetische halfgeleiders worden gebruikt voor dataopslag.

De constante drang naar technologische innovatie en fundamentele kennisvergaring zorgt ervoor dat er over de hele wereld onderzoekers bezig zijn met het ontwikkelen van nieuwe materialen en met de controle van de fysische eigenschappen deze materialen. Buitengewoon interessant zijn de zogenaamde magnetische halfgeleiders. De term halfgeleider heeft betrekking op de elektrische geleidingseigenschappen van een materiaal. Een bekend voorbeeld van een halfgeleider is silicium dat gebruikt wordt in transistors in computer chips. Ook worden (ferro) magnetische materialen veel gebruikt in toepassingen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de kobalt-gebaseerde legeringen die worden gebruikt als dataopslag medium in harde schijven.

Het onderzoek van Donker richt zich op een bekende, maar toch vrije exotische groep van magnetische halfgeleiders: de europium chalcogenides. Interessant is dat er in deze materialen een sterke samenhang is tussen de elektrische geleidingseigenschappen en de magnetische eigenschappen. De reden achter deze correlatie is echter nog steeds niet helemaal goed begrepen.

De intrigerende elektrische en magnetische eigenschappen van de europium chalcogenides worden bestudeerd met behulp van een verscheidenheid aan moderne optische experimentele technieken. Gebruikmakende van sterke, ultrakorte (100 biljardste van een seconde) laser pulsen kunnen de fysische eigenschappen het materiaal optisch worden aangepast. De optische-geïnduceerde veranderingen in de magnetische en elektrische eigenschappen geven nieuwe informatie over de achtergrond van de correlatie tussen deze eigenschappen. De experimentele data kunnen worden geïnterpreteerd ervan uitgaande dat er verschillende zogenaamde quasi-deeltjes worden gevormd; namelijk magnetische excitonen en magnetische polaronen.

Het onderzoek van Michel Donker werd uitgevoerd aan het Zernike Institute for Advanced Materials. Hij is nu werkzaam als procestechnoloog bij Ajilon Engeneering in Groningen.